Стенд для испытаний агрегатов передач

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для испытаний и измерений динамических характеристик агрегатов передач, преимущественно гидротрансформаторов. Стенд содержит размещенные на раме 1 приводной электродвигатель 2 и нагрузочное устройство, выполненное в виде электротормоза 3, которые соединены с испытуемым агрегатом - магнитожидкостным гидротрансформатором 4 с помощью ведущего и ведомого валов 5 и 6, соответственно. Для заправки полостей испытуемого гидротрансформатора 4 предусмотрена гидросистема в виде емкости 7 с рабочей жидкостью и насоса 8, соединенные с испытуемым гидротрансформатором 4 с помощью напорной и сливной магистралей 9 и 10, соответственно. Для регулирования измерений и снятия показаний в состав стенда входят управляющий блок 13 и соединенные с ним датчики 12 крутящего момента, датчики 14 угловой скорости и датчик 15 давления. При этом в качестве рабочей жидкости в гидротрансформаторе используется магнитная жидкость, а регулирующее устройство выполнено в виде ряда электромагнитных катушек 16, установленных на раме 1 в плоскости вращения испытуемого гидротрансформатора 4. При работе стенда сигнал от управляющего блока 13 поступает на электромагнитные катушки 16, которые формируют электромагнитное поле, воздействующее на рабочую магнитную жидкость, изменяя ее вязкость и плотность до момента выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов 5 и 6, соответственно. Изобретение позволяет проводить испытания магнитожидкостных гидротрансформаторов для оценки влияния на их выходные характеристики регулирующего магнитного поля при упрощении конструкции стенда. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к устройствам для измерения динамических характеристик агрегатов передач. Известен стенд для испытания колес гидротрансформаторов, состоящий из балансирного электродвигателя для определения крутящего момента, потребного для привода насоса, тормоза, для изменения крутящего момента, воспринимаемого турбиной или реактором, подпитывающей помпы, направляющих устройств и приборов для замера расхода, давлений и направления потока рабочей жидкости, работающий по замкнутому циклу и выполненный в виде концентрично расположенных труб: центральной - подводящей рабочую жидкость к насосу от турбины или реактора, и кольцевой - отводящей рабочую жидкость от насоса к турбине или реактору агрегата (см. патент СССР №89429, МПК G01M 15/02, опубл. 1949 г.).

Недостаток устройства состоит в том, что стенд не имеет возможности испытаний регулируемых гидротрансформаторов и применим в узкой области, а именно, для исследования влияния геометрических параметров на передаточные свойства гидротрансформатора.

Наиболее близким по функциональности является принятый в качестве прототипа стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, нагружатель в виде гидротрансформатора, датчик крутящего момента, вспомогательную передачу и замыкающие валы (см. авторское свидетельство СССР №1201710, МПК G01M 13/02, опубл. 1985 г.).

Недостаток известного стенда состоит в том, что в нем не предусмотрена возможность испытания гидропередач с использованием магнитожидкостных гидротрансформаторов.

Технической задачей настоящего изобретения является возможность испытания агрегатов гидромеханических передач с использованием магнитожидкостных гидротрансформаторов для оценки влияния параметров магнитного поля на их выходные характеристики при упрощении конструкции стенда.

Решение поставленной технической задачи становиться возможным благодаря тому, что стенд для испытаний, содержащий размещенные на раме приводной электродвигатель и нагрузочное устройство, соединенные с испытуемым агрегатом ведущим и ведомым валами, соответственно, гидросистему в виде емкости с рабочей жидкостью и насоса, имеющего привод, соединенных напорной и сливной магистралями с испытуемым агрегатом, датчики крутящего момента и управляющий блок, подключенный к регулирующему устройству и к двум датчикам крутящего момента, находящимся на ведущем и ведомом валах, согласно изобретению стенд дополнительно снабжен датчиками угловой скорости и датчиком давления, нагрузочное устройство выполнено в виде электротормоза, а регулирующее устройство - в виде электромагнитных катушек, размещенных на раме в плоскости вращения испытуемого агрегата, при этом все датчики подключены к управляющему блоку совместно с приводным электродвигателем и электротормозом и установлены на ведущем и ведомом валах, соответственно, а датчик давления - в напорной магистрали гидросистемы, при этом в качестве рабочей жидкости гидросистемы использована магнитная жидкость.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет использования при испытаниях гидротрансформаторов рабочей жидкости с магнитными свойствами. Кроме этого, использование электрокатушек, воздействующих на магнитные свойства рабочей жидкости, позволяет изменять ее физические характеристики - вязкость и плотность, что, в свою очередь, позволяет плавно регулировать параметры процесса выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов, осуществляя контроль и необходимое воздействие за счет наличия обратной связи управляющей системы с ведущим и ведомым валами. Поскольку при работе гидротрансформатора не задействованы конструктивные элементы, содержащие трущиеся сопрягаемые поверхности,, достигается снижение механических потерь. При этом одновременно достигается упрощение процесса регулирования рабочих параметров, а также конструкции стенда.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема стенда для испытаний регулируемого гидротрансформатора. На чертеже приведены следующие буквенные обозначения: Н - насосное колесо; Т - турбинное колесо; Р - реактор, пунктирной линией показана электросвязь между элементами управления гидротрансформатора.

Стенд для испытаний агрегатов передач содержит размещенные на раме 1 приводной электродвигатель 2, нагрузочное устройство, выполненное в виде электротормоза 3, которые соединены с испытуемым агрегатом - магнитожидкостным гидротрансформатором 4, ведущим и ведомым валами 5 и 6, соответственно. Для заправки испытуемого гидротрансформатора 4 предусмотрена гидросистема в виде емкости 7 с рабочей жидкостью и насоса 8, имеющего привод (на чертеже не показан), соединенные с испытуемым гидротрансформатором 4 с помощью напорной и сливной магистралей 9 и 10, соответственно, причем сливная магистраль 10 снабжена сливным клапаном 11. Для снятия показаний в состав стенда входят датчики 12 крутящего момента, которые подключены к регулирующему устройству (на чертеже не обозначено) и управляющему блоку 13. При этом стенд дополнительно снабжен датчиками 14 угловой скорости и датчиком 15 давления, регулирующее устройство выполнено в виде ряда электромагнитных катушек 16, установленных на раме 1 в плоскости вращения испытуемого гидротрансформатора 4. Все датчики 12 крутящего момента, а также датчики 14 угловой скорости подключены к управляющему блоку 13 совместно с приводным электродвигателем 2 и электротормозом 3 и установлены на ведущем и ведомом валах 5 и 6, соответственно. Датчик 15 давления также подключен к управляющему блоку 13 и установлен в напорной магистрали 10 гидросистемы на входе в рабочие полости гидротрансформатора 4. В качестве рабочей жидкости в гидросистеме используется магнитная жидкость.

Стенд для испытаний агрегатов передач работает следующим образом. С началом работы блока управления 13, подается команда на заполнение гидротрансформатора 4 рабочей магнитной жидкостью. Происходит включение насоса 8, и магнитная жидкость под давлением, которое контролируется по датчику 15 давления, поступает в рабочие полости гидротрансформатора 4. После полного заполнения гидротрансформатора 4 включается электродвигатель 2, при работе которого крутящий момент ведущего вала 5 передается на жестко связанное с ним насосное колесо 17, расположенное в корпусе гидротрансформатора 4. Вращение насосного колеса 17 приводит в движение рабочую магнитную жидкость, которая вращает турбинное колесо 18 и жестко с ним связанный ведомый вал 6, в свою очередь, механически связанный с электротормозом 3. При изменении нагрузки на ведомом валу 6, возникает разность угловых скоростей на ведущем и ведомом валах 5 и 6, которую определяет управляющий блок 13, анализируя сигналы соответствующих датчиков 12 и 14 крутящего момента и угловой скорости. В этот период времени происходят механические потери в гидротрансформаторе 4, связанные с недостаточной передачей количества энергии рабочей магнитной жидкости от насосного колеса 17 к турбинному колесу 18. При этом сигнал от управляющего блока 13 по электросвязям 20 поступает на электромагнитные катушки 16, в которых формируется электромагнитное поле, воздействующее через корпус гидротрансформатора 4 на рабочую магнитную жидкость с целью изменения ее физических характеристик - вязкости и плотности.

В процессе изменения значений физических характеристик - вязкости и плотности рабочей магнитной жидкости со стороны магнитного поля, создаваемого электромагнитными катушками 16, потери энергии в корпусе гидротрансформатора 4 уменьшаются. При этом электромагнитные катушки 16 по сигналу от управляющего блока 13 с учетом сигналов с датчиков 12 угловой скорости снижают интенсивность воздействия электромагнитным полем на рабочую магнитную жидкость до момента, когда сигнал от управляющего блока 13 перестает поступать на электромагнитные катушки 16. Этот момент времени будет соответствовать моменту выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов 5 и 6.

По окончанию измерений с управляющего блока 13 подается команда на выключение электродвигателя 2 и электротормоза 3. Затем открывается сливной клапан 11 на сливной магистрали 10, и рабочая магнитная жидкость сливается в раздаточную емкость 7.

Магнитная жидкость является двухфазным веществом, состоящим из частиц магнетита, поверхностно-активного вещества и жидкости носителя. Магнитные жидкости классифицируются по размерам частиц магнитного материала и, соответственно, по физико-химическим свойствам. Они обладают возможностью изменять свои физические свойства, такие как вязкость, плотность, давление и др., в широком диапазоне, практически безынерционно.

За счет использования в составе гидротрансформатора рабочей жидкости с магнитными свойствами и управляющей системы 13, достигается воздействие магнитного поля электромагнитных катушек 16 на вязкость и плотность рабочей жидкости по сигналам от датчиков 12 крутящего момента и датчиков 14 угловых скоростей. Это позволяет более точно регулировать рабочие параметры гидродинамической передачи при меньших значениях механических потерь. Причем работа стенда упрощается.

Таким образом, изобретение позволяет испытать агрегаты гидромеханических передач с использованием магнитожидкостных гидротрансформаторов для оценки влияния параметров магнитного поля на их выходные характеристики при упрощении конструкции стенда.

Стенд для испытаний агрегатов передач, преимущественно гидротрансформаторов, содержащий размещенные на раме приводной электродвигатель и нагрузочное устройство, соединенные с испытуемым агрегатом ведущим и ведомым валами, соответственно, гидросистему в виде емкости с рабочей жидкостью и насоса, имеющего привод, соединенных напорной и сливной магистралями с испытуемым агрегатом, датчики крутящего момента и управляющий блок, подключенный к регулирующему устройству и к двум датчикам крутящего момента, находящимся на ведущем и ведомом валах, отличающийся тем, что стенд дополнительно снабжен датчиками угловой скорости и датчиком давления, нагрузочное устройство выполнено в виде электротормоза, а регулирующее устройство - в виде электромагнитных катушек, размещенных на раме в плоскости вращения испытуемого агрегата, при этом все датчики подключены к управляющему блоку совместно с приводным электродвигателем и электротормозом и установлены на ведущем и ведомом валах, соответственно, а датчик давления - в напорной магистрали гидросистемы, при этом в качестве рабочей жидкости гидросистемы использована магнитная жидкость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу оценки внешней силы, действующей на электрогидростатический привод, при этом привод содержит гидроцилиндр, включающий в себя первую камеру, вторую камеру и поршень, находящийся между первой камерой и второй камерой; насос, выполненный с возможностью нагнетания текучей среды в камеры для управления перемещением поршня; и электрический двигатель, приводящий в действие насос; при этом способ включает этапы, на которых: при помощи по меньшей мере одного наблюдателя состояния (21, 22) оценивают динамическую составляющую и статическую составляющую эквивалентной разности давлений текучей среды между первой камерой и второй камерой на основании скорости вращения электрического двигателя, положения поршня и тока питания электрического двигателя, при помощи модуля (23) пост-обработки оценивают внешнюю силу как комбинацию оценочных динамической составляющей и статической составляющей разности давлений текучей среды.

Изобретение относится к области гидротехники, в частности к системе исследования гидравлических ударов в напорных трубопроводах, транспортирующих жидкости. Изобретение может быть использовано для исследования гидравлического удара в трубопроводах, возникающих при пуске и остановке насосов в различных режимах, закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала на предприятиях энергетики, нефтехимической промышленности, коммунального водо- и теплоснабжения.

Данное изобретение касается устройства контроля и способа определения технического состояния устройства с гидро- или пневмоприводом. Устройство (4) контроля содержит средство для обработки вводимых данных (3) измерений, касающихся работы устройства (1) с гидро- или пневмоприводом.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для испытаний различных конструкций механических тепловых компенсаторов, устанавливаемых в скважинах.

Группа изобретений относится к устройству 100 для поддержания гидравлического давления (p), регулируемого источником 50 давления, гидравлической системе, сервоприводу рулевого управления, транспортному средству и способу поддержания гидравлического давления.

Раскрыты способы и устройства для испытания клапанов при неполном ходе с применением управления давлением. Один из приведенных в качестве примера способов включает генерацию первой заданной величины давления для позиционера клапана, соединенного с исполнительным механизмом для приведения в движение клапана.

Изобретение относится к испытательной технике в машиностроении и может быть использовано в авиации и ракетостроении при производстве блоков высокого давления негорючего газа в устройствах длительного хранения.

Гидроцилиндр предназначен для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа. Гидроцилиндр (1) оснащен измерительной системой для определения положения подвижно установленного в нем поршня (2), отделяющего первую полость (10) гидроцилиндра от его второй полости (12).

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в системах диагностики работающих на насыщенном паре или паре с фиксированным перегревом конденсационных турбин турбогенераторных установок при их эксплуатации или стендовых испытаниях.

Группа изобретений относится к способу и устройству для указания положения арматур с гидравлическим приводом. Способ указания положения арматуры с гидравлическим приводом, имеющей поршень (1.21) в цилиндре (1.2) для приведения в действие арматуры (1.1), соединенном посредством двух гидравлических линий (2, 3) с переключающим клапаном (7), выполненным с возможностью переключать гидравлические линии между проводящим давление потоком подачи и не имеющим давления обратным потоком.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для испытаний и измерений динамических характеристик агрегатов передач, преимущественно гидротрансформаторов. Стенд содержит размещенные на раме 1 приводной электродвигатель 2 и нагрузочное устройство, выполненное в виде электротормоза 3, которые соединены с испытуемым агрегатом - магнитожидкостным гидротрансформатором 4 с помощью ведущего и ведомого валов 5 и 6, соответственно. Для заправки полостей испытуемого гидротрансформатора 4 предусмотрена гидросистема в виде емкости 7 с рабочей жидкостью и насоса 8, соединенные с испытуемым гидротрансформатором 4 с помощью напорной и сливной магистралей 9 и 10, соответственно. Для регулирования измерений и снятия показаний в состав стенда входят управляющий блок 13 и соединенные с ним датчики 12 крутящего момента, датчики 14 угловой скорости и датчик 15 давления. При этом в качестве рабочей жидкости в гидротрансформаторе используется магнитная жидкость, а регулирующее устройство выполнено в виде ряда электромагнитных катушек 16, установленных на раме 1 в плоскости вращения испытуемого гидротрансформатора 4. При работе стенда сигнал от управляющего блока 13 поступает на электромагнитные катушки 16, которые формируют электромагнитное поле, воздействующее на рабочую магнитную жидкость, изменяя ее вязкость и плотность до момента выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов 5 и 6, соответственно. Изобретение позволяет проводить испытания магнитожидкостных гидротрансформаторов для оценки влияния на их выходные характеристики регулирующего магнитного поля при упрощении конструкции стенда. 1 ил.

Наверх